One-pot синтез 2-оксо-4-циано-1,2-дигидропиридин-3-карбоксамидов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ХИМИЯ

УДК 547.824

П. А. Гуревич, К. В. Липин, С. В. Федосеев, Ю. А. Черкашина

ONE-POT СИНТЕЗ 2-ОКСО-4-ЦИАНО-1,2-ДИГИДРОПИРИДИН-3-КАРБОКСАМИДОВ

Ключевые слова: никотиновая кислота, пиридины, цианоорганические соединения, многокомпонентный синтез.

В данной работе представлен one-pot метод синтеза алкилзамещенных 4-циано-2-оксо-1,2-дигидропиридин-3-карбоксамидов, позволяющий сократить продолжительность синтеза, по сравнению с известными аналогами.

Keywords: nicotinic acid, pyridines, cyanoorganic compounds, multicomponent synthesis.

This paper presents a one-pot method for the synthesis of alkyl-substituted 4-cyano-2-oxo-1,2-dihydropyridine-3-carboxamide, which allows to reduce the duration of synthesis in comparison with the conventional counterpart.

Ранее нами сообщалось о синтезе алкилзамещенных 2 -оксо -4 -циано -1,2-

дигидропиридин-3-карбоксамидов [1, 2]. В работе [2] также описываются флуоресцентные свойства данных соединений, что обуславливает их практическую ценность. С другой стороны, 2-оксо-4-циано-1,2-дигидропиридин-3-карбоксамиды -производные никотиновой кислоты, их биологическая активность подтверждается публикацией [1]. Данные факты свидетельствуют о необходимости разработки упрощенного метода синтеза 2-оксо-4-циано-1,2-дигидропиридин-3 -карбоксамидов.

По оригинальной методике [1,2] 2-оксо-4-циано-1,2-дигидропиридин-3 -карбоксамиды получают нагреванием в водном циклогексаноне 4-оксоалкан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, которые синтезируют взаимодействием тетрацианоэтилена с соответствующим кетоном в кислой среде.

С целью сокращения числа синтетических операций нами проведен синтез 2-оксо-4-циано-1,2-

дигидропиридин-3-карбоксамидов по one-pot методу, то есть без выделения 4-оксоалкан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов (схема 1).

Усовершенствование метода синтеза незначительно сказалось на выходе конечных соединений, при этом продолжительность синтеза сократилась. Несмотря на то, что синтез проводился с каталитическим количеством соляной кислоты, образования 2-хлорпиридин-3,4-дикарбонитрилов не наблюдается [3, 4].

Полученные соединения 1а-в известны [1, 2], спектральные данные и физические свойства соответствуют литературным данным.

Таким образом, нами усовершенствована методика получения 4-циано-2-оксо-1,2-дигидропиридин-3-карбоксамидов, позволяющая сократить число синтетических операций и продолжительность синтеза

NC CN Ri jC XN

CN О

«чАЛ

R =СН3, R -СН3 (a); R'=CH3, R--C2TT5 (б); R'+R2=(CH2)4 (в)

Схема 1

NH2

Экспериментальная часть

Чистоту синтезированных соединений контролировали методом ТСХ на пластинках 8Пи1Ы-иУ254, проявляли с помощью УФ облучения, паров иода, термического разложения. ИК спектры снимали на приборе ИК-Фурье-спектрометре ФСМ-1202 в тонком слое (суспензия в вазелиновом масле). Спектры ЯМР регистрировали на спектрометре Вгикег DRX-500, рабочая частота 500.13 МГц, растворитель - ДМСО^б, внутренний

стандарт - ТМС. Масс-спектры снимали на приборе Рш^аи МАТ ШС08-50 (электронный удар 70 эВ).

5,6-Диметил-2-оксо-4-циано-1,2-дигидропиридин-3-карбоксамид 1а. Растворяли 0,32 г тетрацианоэтилена в 3 мл бутан-2-она, после чего добавляли 1 каплю концентрированной соляной кислоты. После образования 4-оксоалкан-1,1,2,2-тетракарбонитрила (отрицательная реакция на гидрохинон) в реакционную массу добавляли 0,5 мл воды и оставляли на магнитной мешалке при 90-95 °С. После окончания реакции по ТСХ, массу

охлаждали, выпавший осадок отфильтровывали, промывали этилацетатом. Выход 0,19 г (40 %), т. пл. 225-226 °С. ИК спектр, v, см-1: 1696 (С=О), 3163, (NH), 3312 (NH). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 2.17 с (3H, CH3), 2.34 с (3H, CH3), 7.75 с (1H, CONH2), 9.03 с (1H, CONH2), 12.98 с (1H, NH). Спектр ЯМР 13С, 5, м.д.: 14.36, 17.67, 114.37, 115.34, 121.37, 127.40, 149.92, 160.60, 163.34. Масс-спектр, m/z (I^., %): 191 (90). Найдено, %: C, 56.46; H, 4.77; N, 21.99. C9H9N3O2. Вычислено, %: C, 56.54; H, 4.74; N, 21.98.

6-Метил-2-оксо-4-циано-5-этил-1,2-дигидропиридин-3-карбоксамид 1б. Растворяли 0,32 г тетрацианоэтилена в 3 мл пентан-2-она, после чего добавляли 1 каплю концентрированной соляной кислоты. После образования 4-оксоалкан-1,1,2,2-тетракарбонитрила (отрицательная реакция на гидрохинон) в реакционную массу добавляли 0,5 мл воды и оставляли на магнитной мешалке при 90-95 °С. После окончания реакции по ТСХ, массу охлаждали, выпавший осадок отфильтровывали, промывали этилацетатом. Выход 0,22 г (43 %), т. пл. 231-232 °С. ИК спектр, v, см-1: 1688 (C=0), 3248, (NH), 3372 (NH), 3464 (NH). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.06-1.11 м (3H, CH3), 2.36-2.39 м (3H, CH3), 2.582.64 м (2H, CH2), 7.75 д (1H, 2.6 Hz, CONH2), 8.98 с (1H, CONH2), 12.65 с (1H, NH). Масс-спектр, m/z (U,, %): 205 (16). Найдено, %: C, 58.57; H, 5.38; N, 20.46. C10HhN3O2. Вычислено, %: C, 58.53; H, 5.40; N, 20.48.

2-Оксо-4-циано-1,2,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксамид 1в. Растворяли 0,32 г тетрацианоэтилена в 3 мл циклогексанона, после чего добавляли 1 каплю концентрированной соляной кислоты. После образования 4-оксоалкан-

1,1,2,2-тетракарбонитрила (отрицательная реакция на гидрохинон) в реакционную массу добавляли

0.5.мл воды и оставляли на магнитной мешалке при 90-95 °С. После окончания реакции по ТСХ, массу охлаждали, выпавший осадок отфильтровывали, промывали этилацетатом. Выход 0,21 г (39 %), т. пл. 237-238 °С. ИК спектр, v, см-1: 1669 (С=О), 3190, (NH), 3371 (NH), 3480 (NH). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.69-1.75 м (4H, (CH2)2), 2.56-2.59 м (2H, CH2), 2.612.64 м (2H, CH2), 7.79 д (1H, 2.6 Hz, CONH2), 9.03 с (1H, CONH2), 12.85 с (1H, NH). Масс-спектр, m/z CU,., %): 217 (69). Найдено, %: C, 60.95; H, 5.07; N,19.31. CnHnN3O2. Вычислено, %: C, 60.82; H, 5.10; N, 19.34.

Исследование выполнено в рамках стипендии Президента РФ для молодых ученых и аспирантов СП-2782.2015.4.

Литература

1. П.А. Гуревич, С.В. Федосеев, О.В. Ершов, К.В. Липин, В.П. Шевердов, Л.Ф. Саттарова, Вестн. Казан. технол. ун-та, 15, 231-232 (2012);

2. O.V. Ershov, S.V. Fedoseev, M.Yu. Belikov, M.Yu. Ievlev, RSC Advances, 5, 34191-34198 (2015);

3. К.В. Липин, В.Н. Максимова, О.В. Ершов, О.Е. Насакин, Л.Ф. Саттарова, Б.П. Струнин, В.А. Антипов, П.А. Гуревич, Вестн. Казан. технол. ун-та, 8, 37-40 (2010);

4. П.А. Гуревич, В.Н. Максимова, К.В. Липин, О.В. Ершов, О.Е. Насакин, Л.Ф. Саттарова, Могильный Н.Г., Б.П. Струнин, Вестн. Казан. технол. ун-та, 1, 90-93 (2012).

© П. А. Гуревич - д-р хим. наук, проф. кафедры органической химии КНИТУ; К. В. Липин - канд. хим. наук, доцент кафедры химической технологии и защиты окружающей среды ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова», [email protected]; С. В. Федосеев - канд. хим. наук, старший преподаватель кафедры органической и фармацевтической химии ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»; Ю.А. Черкашина -к.х.н., зам. директора НМР лицея интерната им. П.А. Кирпичникова.

© P. A. Gurevich - Doctor of Chemical Sciences, Professor at the Department of Organic Chemistry Kazan National Research Technological University; © K. V. Lipin - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor at the Department of Chemical Technology and Environmental Chuvash State University, [email protected]; S. V. Fedoseev - Candidate of Chemical Sciences, Senior Lecturer at the Department of Organic and Pharmaceutical Chemistry Chuvash State University; Ju.A. Œerkashina, Candidate of Chemistry, The Substituent of Director Lyceum behalf P.A. Kirpichnikova.